Фильтры сетчатые фланцевые Ду100: конструкция, применение и технические аспекты
Фильтр сетчатый фланцевый Ду100 — это трубопроводная арматура, предназначенная для механической очистки жидкостей (воды, теплоносителей, нефтепродуктов, химических сред) от твердых взвешенных частиц. Условный проход (Ду) 100 мм соответствует номинальному диаметру подключения и является одним из наиболее востребованных типоразмеров в системах теплоснабжения, водоподготовки, промышленных технологических линиях и магистральных сетях. Основная функция устройства — защита чувствительного оборудования (насосов, теплообменников, счетчиков, регулирующей арматуры) от абразивного износа и засорения.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция фильтра сетчатого фланцевого Ду100 является типовой, но варьируется в зависимости от модели и производителя. Основные компоненты включают:
- Корпус. Изготавливается из углеродистой (Ст20, Ст25) или нержавеющей стали (12Х18Н10Т, 08Х18Н10), чугуна ВЧШГ или латуни. Фланцевые соединения выполняются по ГОСТ 33259-2015 (ряды 1 и 2) или ГОСТ 12815-80, что обеспечивает герметичное присоединение к трубопроводу на давление до Ру16 или Ру25.
- Фильтрующий элемент (сетка). Цилиндрическая сетка, изготавливаемая из нержавеющей стали (чаще всего AISI 304/316). Ячейка сетки определяет тонкость фильтрации и измеряется в микрометрах (мкм) или условных единицах (например, сетка №). Для Ду100 распространены элементы с ячейкой от 100 до 800 мкм.
- Крышка (заглушка) фланцевая или резьбовая. Обеспечивает доступ к фильтрующему элементу для его извлечения, очистки или замены. Герметизация между корпусом и крышкой осуществляется паронитовой или резиновой прокладкой.
- Уплотнительные элементы. Прокладки и сальниковые набивки, обеспечивающие герметичность по присоединительным фланцам и на крышке.
- Отстойная камера (грязевик). Полость в нижней части корпуса, где скапливаются отфильтрованные частицы. Может оснащаться пробкой для дренажа.
- По типу присоединения: Фланцевые (стандарт для Ду100), межфланцевые (бескорпусные, устанавливаются между фланцами трубопровода).
- По форме корпуса и способу очистки: Грязевики (косые, прямые) с отстойной камерой; фильтры с прямой промывкой; фильтры с обратной промывкой; самопромывные модели с клапаном для сброса шлама.
- По тонкости фильтрации: Грубой очистки (размер ячейки более 500 мкм); средней очистки (100-500 мкм); тонкой очистки (менее 100 мкм). Для Ду100 чаще применяются фильтры грубой и средней очистки.
- По материалу корпуса: Стальные (для высоких температур и давлений), чугунные (для воды и пара средних параметров), из нержавеющей стали (для агрессивных и пищевых сред), латунные (для систем ХВС).
- Теплоэнергетика и ЖКХ: Вводные узлы ЦТП и ИТП, подающие и обратные линии систем отопления и ГВС, установки перед циркуляционными и подпиточными насосами, теплообменниками, узлами учета тепловой энергии.
- Водоснабжение: Магистральные линии технической и питьевой воды после насосных станций, перед регуляторами давления и расхода.
- Промышленность: Технологические линии в химической, нефтегазовой, пищевой промышленности, системы охлаждения.
- Перекрыть поток среды запорной арматурой до и после фильтра.
- Сбросить давление через дренажный клапан или пробку в отстойной камере.
- Открутить болты на фланцевой крышке и извлечь сетчатый элемент.
- Произвести механическую очистку сетки (промывка, продувка). Запрещается использовать острые предметы, повреждающие сетку.
- Очистить отстойную камеру от шлама.
- Установить сетку и крышку на место, затянуть болты крест-накрест с рекомендуемым моментом затяжки.
Принцип работы основан на барьерной фильтрации. Поток среды, поступая во входной патрубок, проходит через сетчатый цилиндр. Твердые частицы, размер которых превышает размер ячейки, задерживаются на внутренней поверхности сетки или оседают в отстойной камере. Очищенная среда выходит через выходной патрубок.
Классификация и основные типы
Фильтры сетчатые фланцевые Ду100 классифицируются по нескольким ключевым признакам:
Технические характеристики и параметры выбора
При подборе фильтра сетчатого фланцевого Ду100 необходимо учитывать комплекс параметров, выходящих за рамки условного диаметра.
| Параметр | Типовые значения для Ду100 | Комментарий |
|---|---|---|
| Условный проход (Ду, DN) | 100 мм | Соответствует диаметру подключения трубопровода. |
| Условное давление (Ру, PN) | 10, 16, 25, 40 бар | Максимальное избыточное давление при температуре 20°C. Ру16 — наиболее распространенный ряд. |
| Рабочая температура | От -40°C до +300°C (зависит от материала и уплотнений) | Для чугунных корпусов обычно до +150°C. Стальные выдерживают более высокие температуры. |
| Размер ячейки сетки | 0,5; 0,8; 1,0; 1,6; 2,0 мм (или 500-2000 мкм) | Выбор зависит от требуемой степени очистки и размера защищаемых элементов системы. |
| Пропускная способность (Kvs) | ~160-220 м³/ч (для воды при ΔP=1 бар) | Важный параметр для гидравлического расчета. Сетка создает гидравлическое сопротивление. |
| Материал корпуса | Чугун ВЧШГ, Сталь 20, Сталь 25, Нерж. сталь | Выбор зависит от среды, давления, температуры и требований к коррозионной стойкости. |
| Материал сетки | AISI 304, AISI 316, латунь | Нержавеющая сталь AISI 316 предпочтительна для агрессивных сред. |
| Тип фланца | ГОСТ 33259 (европейский ряд), ГОСТ 12815 (советский ряд) | Критически важно соответствие фланцев на фильтре и трубопроводе (ряд, диаметры, число отверстий). |
Области применения и монтаж
Фильтры Ду100 находят применение в системах, где необходим значительный расход среды при обеспечении надежной защиты оборудования:
Требования к монтажу: Установка производится на горизонтальном участке трубопровода (реже вертикальном при условии направления потока сверху вниз). Корпус фильтра должен быть ориентирован отстойной камерой вниз. Перед фильтром и после него рекомендуется устанавливать запорную арматуру для отключения при обслуживании. Обязательно наличие опоры или подвески для компенсации веса арматуры и предотвращения нагрузки на фланцы. Направление потока должно строго соответствовать стрелке на корпусе фильтра.
Обслуживание и эксплуатационные ограничения
Эффективность работы фильтра напрямую зависит от регулярности его обслуживания. Признаком загрязнения является рост перепада давления на фильтре, фиксируемый по манометрам до и после него, или снижение расхода в системе.
Процедура очистки (для несамоочищающихся моделей):
Эксплуатационные ограничения: Фильтр не предназначен для очистки газов, вязких жидкостей и сред с высоким содержанием волокнистых включений. Не рекомендуется для систем с постоянным высоким содержанием крупных механических частиц без установки предварительного фильтра грубее. Работа на средах, не соответствующих материалу корпуса и уплотнений, приводит к коррозии и разгерметизации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как правильно подобрать размер ячейки сетки для фильтра Ду100?
Размер ячейки выбирается исходя из требований защищаемого оборудования. Для защиты насосов от кавитации и абразива достаточно 500-800 мкм. Для теплообменников и пластинчатых узлов учета — 300-500 мкм. Для систем тонкой очистки требуется каскадная установка: сначала фильтр грубой очистки (800-1000 мкм), затем фильтр меньшей тонкости.
В чем разница между фланцевым фильтром и грязевиком?
Грязевик — это разновидность фильтра грубой очистки, часто с косым или Т-образным корпусом, где основная роль по сбору шлама отводится объемной отстойной камере, а сетка может отсутствовать или иметь крупную ячейку. Фланцевый фильтр — более общее понятие, подразумевающее наличие фланцевого присоединения и, как правило, сетчатого элемента как основного фильтрующего барьера.
Можно ли установить фильтр Ду100 на вертикальный трубопровод?
Да, но только при условии, что направление потока строго сверху вниз, а отстойная камера (и стрелка на корпусе) ориентированы вертикально вниз. При обратном направлении потока или горизонтальной установке отстойной камеры эффективность работы резко падает, шлам не оседает, а сетка быстро забивается.
Как часто необходимо чистить фильтр?
Периодичность очистки — величина не нормированная и зависит исключительно от степени загрязнения среды. На новых или послеремонтных трубопроводах проверку необходимо проводить ежедневно в первую неделю работы. В штатном режиме — по графику (например, раз в месяц) или по фактическому перепаду давления. Рекомендуется установка дифференциального манометра для контроля загрязнения.
Что важнее при выборе: материал корпуса или материал сетки?
Оба параметра критичны, но для разных аспектов. Материал корпуса (сталь, чугун) определяет механическую прочность, стойкость к гидроударам и срок службы в целом. Материал сетки (нержавеющая сталь) определяет коррозионную стойкость к самой фильтруемой среде, так как сетка находится в постоянном контакте с ней. Для агрессивных сред (морская вода, некоторые химреагенты) необходимо выбирать фильтр с корпусом и сеткой из нержавеющей стали марки AISI 316.
Какие документы и сертификаты должны сопровождать фильтр?
На фильтры сетчатые, работающие под давлением, распространяются требования технических регламентов (ТР ТС 010/2011, 032/2013). Изготовитель должен предоставить: паспорт изделия с основными параметрами, сертификат соответствия (или декларацию), сертификат на материал корпуса и сетки. Для объектов энергетики часто требуется сертификат НАКС на сварочные работы (если они применялись при изготовлении).
Заключение
Фильтр сетчатый фланцевый Ду100 — это критически важный элемент защиты инженерных систем, обеспечивающий их бесперебойную и долговечную работу. Правильный выбор типоразмера, материала, тонкости фильтрации, а также корректный монтаж и регулярное обслуживание позволяют минимизировать эксплуатационные риски, снизить затраты на ремонт основного оборудования и повысить общую надежность трубопроводной системы. При проектировании и закупке необходимо уделять внимание не только базовым параметрам (Ду, Ру), но и сопутствующим характеристикам: материалу сетки, типу фланцев, пропускной способности и возможности интеграции в систему мониторинга перепада давления.